呼吸系统生理学课件
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2、反应快、可逆、不需酶的催化、受PO2影响。 3、Fe2+与O2结合后,仍是Fe2+,因此是氧合
(oxygenation),而不是氧化(oxidation)
• 氧合血红蛋白呈鲜红色,脱氧血红蛋白呈紫蓝色。 • 紫绀:当动脉血中还原血红蛋白含量超过5%时,
粘膜或甲床呈现兰色(一般是缺O2的标志) 。
变密度 D.作用:降低肺泡表面张力 ①降低吸气阻力; ②减少肺组织液的生成; ③防肺泡破裂或萎缩; E.影响因素:肺炎、肺血栓、早产儿
2、胸廓的弹性阻力和顺应性
肺容量小于肺总量的67%时是吸气的动 力,反之,则为阻力。
胸廓的顺应性=胸腔容积的变化/跨壁压 的变化
影响因素:肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚 和腹内占位性病变等→弹性阻力↑(顺应性↓)
1、呼吸膜的厚度
(<1μm)
肺纤维化、尘肺、 肺水肿→呼吸膜厚度 ↑→通透性↓→气体交 换↓;
2、呼吸膜的面积 总 面 积 >70m2 , 安
静状态下约40 m2, 减少因素:肺不张、肺 实变、肺气肿或肺毛细 管关闭或阻塞
3、通气/血流比值的影响(VA/Q) • 每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值。 • 正常值:4.2/5=0.84 • VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→
• 下段: PO2:15-40mmHg 特点:曲线最陡,血氧 饱 和 度 从 22%75%。 意义:
( 1 ) 是 HbO2 与 O2 解 离的部分;
(2)代表O2的贮备。
• 氧离曲线位置的偏移,表示Hb对氧的亲和力发生 变化。
• 亲的P和O力2。常用P50表示,即使Hb氧饱和度达50%时 P50↑,表示Hb对O2的亲和力降低,曲线右移; P50↓,表示Hb对O2的亲和力升高,曲线左移;
氧离曲线(又称氧合血红蛋白解离曲线)
• 呈S形,与Hb的变构效应有关:去氧Hb为紧密型 (T型),氧合Hb为疏松型(R型);一个亚单 位与O2结合后,其它亚单位更易与O2结合。
氧离曲线各段的特点及生理意义
• 上段:
PO2:60-100mmHg 特点:曲线较平坦,氧
饱合度从90%-100%。
意义:
降低时,提示有限制性肺病。
时间(用力)肺 活量:
• 正常值:1S: 83%;2S: 96%;3S: 99%。
• 可反映呼吸阻 力变化;降低 时提示有阻塞 性肺病。
肺总量
• 肺所能容纳最大气体的量 • 与性别(男:5000ml;女:3500ml)、
年龄、身材、运动锻炼情况和体位改变有 关 • 限制性通气不足时降低
·密闭潜在腔隙:胸膜脏、壁层,没有气体,
少量浆液:润滑,内聚力。 ·胸廓自然容积远大于肺自然容积 ·肺和胸廓都有弹性
3、胸膜腔内压= 肺内压-肺弹性回缩力 4、负压的生理意义:
·维持肺的扩张状态; ·在呼吸运动和肺通气之间起偶联作用; ·降低中心静脉压,有利 于血液、淋巴液回流和 心室充盈。 5、气胸
1、碳酸氢盐 (1)过程:细胞内
碳酸酐酶 CO2+H2O————H2CO3————HCO3-+H+
(2)Cl--HCO3-交换(转运体)、Cl-转移
2、氨基甲酰血红蛋白
①过程
在组织
HbNH2O2+H++ CO2
HHbNHCOOH+ O2
在肺
②去氧Hb与CO2结合力强,且酸度弱,易结合H+ ③占运输量的7%,却占释放量的17.5%
肺通气功能的评价
肺容积
肺容量
• 深吸气量:衡量最大通气潜力,潮气量+补吸气 量
• 功能余气量:2000-2500ml,稳定肺泡内气体 比例,缓冲作用。 余气量+补呼气量
• 肺活量:潮气量+补吸气量+补呼气量 ·受体位、身材、胸廓和肺的弹性、年龄、性
别等影响 ·男:3500ml;女:2500ml ·意 义 : 反 映 一 次 呼 吸 的 最 大 通 气 能 力 。 严 重
物
组
肺
理 溶
理
织
溶
利
解
解
用
O2的运输
血红蛋白(hemoglobin, Hb)
PO2↑ (氧合) PO2↓ (氧离)
Hb与O2结合的特征
1、1分子Hb可以结合4分子O2; 1gHb可结合1.34-1.39ml O2。
Hb的氧容量:最大结合量,与Hb浓度有关。
Hb的氧含量:实际结合量,与PO2有关。 Hb的氧饱和度:Hb的氧含量与氧容量的百分比。
换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞) • VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气
效率↓(如支哮、肺气肿、支气管栓塞)
肺扩散容量
• 概念:气体在单位分压差作用下,每分钟通过呼 吸膜扩散的气体的ml数
• 计算: DL=V/(PA-PC)
V是每分钟通过呼吸膜的气体容积(ml/min) PA是肺泡气中的平均分压(mmHg); PC是肺毛细血管血液内的平均分压(mmHg) 。 • 意义:测定呼吸气通过呼吸膜的能力;运动时增 加,疾病时降低
气
(拟交感药物治疗哮喘)
的
注:体液因素(组织胺、5-HT、缓激肽等)→强烈收缩
器 肺泡
官 呼吸肌:与肺通气的动力有关
胸膜腔:其负压与肺扩张有关
肺通气的动力 ---- 呼吸运动:原动力
① 吸气(Inspiration) 呼气 (Expiration)
② 呼吸肌: 吸气肌(膈肌、肋间外肌) 呼气肌(肋间内肌、腹肌) 辅助呼吸肌(斜角肌、胸锁 乳突肌)
影响氧离曲线的因素
1、pH和PCO2: pH降低或PCO2升高,Hb对O2的亲和力降低,
P50增大,曲线右移,反之左移(波尔效应)。 机制:酸度增加,促使Hb分子构型变为T型。 意义:肺部促进O2的结合,组织中促进O2的释
放。
2、温度影响 温度↑→曲线右移→O2释放↑ 机制:温度↑→H+活度↑ 意义:
肺通气量
• 概念:每分钟进、出肺的气体量。 • 计算:每分通气量= 潮气量×呼吸频率 • 正常值:6~8L/min • 最大随意通气量:最大速度最大深度呼吸
时的每分通气量。70~120L。 • 通气贮量百分比=(最大通气量-每分平静
通气量)/最大通气量×100%,正常大 于等于93%,它反映通气功能的贮备力。
③ 平静呼吸、用力呼吸 ④ 胸式、腹式、混合式呼吸 ⑤ 呼吸频率:12~18次/分;
小儿快,老人慢。
肺内压
① 肺泡内压力 ② 呼吸过程中肺内压的变化
A:周期性变化; B:变化与呼吸的缓急、深浅及呼吸道是 否通畅相关。 ③ 肺内压和大气压之间的压力差是推动气体 进出肺的直接动力。
胸膜腔内压
1、胸膜腔内压测定:直接、间接 2、负压形成的三个决定因素:
•PCO↑→曲线左移→氧离难 ①CO与Hb亲和力 > O2与Hb亲和力 250 倍; ②CO与Hb的结合位点与O2相同; ③CO与Hb的某亚基结合后,将增加其余三个亚
基对O2的亲和力。
CO2的运输
CO2的运输形式
• 物理溶解:5% • 化学结合:95%(HCO3- : 88%,氨基
甲酰血红蛋白: 7%) • 化学反应主要在红细胞内完成。
3、总弹性阻力:肺与胸廓相加 总顺应性性阻力、粘滞阻力和气道阻力 (80-90%)。
(2)气道阻力(airway resistance) ①计算:气道阻力=推动气体流动的压力 /单位时间内气体流量 ②影响因素:气流速度、气流形式、气 道口径
气道口径的影响因素:
肺泡通气量
• 无效腔 解剖无效腔:鼻或口至终末细支气管未
能参加气体交换的呼吸道。约150ml 肺泡无效腔:因血流分布不均匀而未能
发生气体交换的肺泡容量。 生理无效腔:解剖无效腔+肺泡无效腔
• 肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜空气 量。肺泡通气量=(潮气量-解剖无效腔 气量)×呼吸频率
• 意义:浅快呼吸对气体交换不利
力 惯性阻力
弹性阻力和顺应性
• 弹性阻力: 弹性组织在外力作用下变形时, 有对抗变形和弹性回位的倾向。
• 顺应性(compliance): 在外力作用下弹 性组织的可扩张性。
• 顺应性=1/弹性阻力=容积的变化/压力的 变化
1、肺的弹性阻力和肺顺应性 • 吸气的阻力,呼气的动力 • 肺顺应性=肺容积变化/跨肺压的变化 • 肺静态顺应性曲线
收缩
吸气肌
舒张
扩张
胸廓
缩小
负压增大
胸膜腔
负压减小
扩张
肺脏
缩小
肺内压<大气压
肺内压>大气压
吸气
呼气
肺通气过程全图
肺通气的阻力
弹 胸廓弹性阻力:与胸廓所处的位置有关
性
阻
肺力 通
肺弹性阻力
肺泡表面张力:2/3 肺弹性回缩力: 1/3
气
阻 非 气道阻力:与气体流动形式+气道半径有关
力弹
性 粘滞阻力
阻
常态下可忽略不计
(610m )mPOH2g压,力血不液低仍
于 可
携带足够氧。
(2)通气/血流比值不 匹配时,肺泡通气量增 加几乎无助于氧的摄取。
• 中段:
PO2:40-60mmHg; 特点:曲线较陡,血氧饱
和度从75%-90%。
意义:
(1)是流经组织时, HbO2释放O2的部分;
(2)O2利用系数:血液流 经 组 织 时 释 放 出 的 O2 容 积 所 占 动 脉 血 O2 含 量 的 百分数。安静时约25%。
呼吸功
1、概念:在呼吸过程中,呼吸肌为克服 弹性阻力和非弹性阻力而实现肺通气所 作的功。
2、计算:单位时间内的压力变化X容积 的变化
3、呼吸耗能占全身总耗能的3~5%
肺换气和组织换气
气体交换原理
1、原理:扩散。 2、动力:膜两侧的气体分压差。 3、扩散速率的影响因素
气体分压差·温度·扩散面积·溶解 度 • D∝
①低温手术时,要考虑影响。
②局部组织温度升高,有利于氧的利用。
3、2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG) 来源:红细胞无氧糖酵解; 影响:升高→亲和力↓→曲线右移; 机制:促使Hb变成T型;提高[H+]; 意义:在一定程度上促进组织利用氧。
4、Hb自身性质的影响 (1)Fe2+→Fe3+后,失去结合氧的能力; (2)胎儿Hb对氧亲和力大; (3)异常Hb:Hb的运O2能力↓(地中海贫血)
A:跨壁压(呼吸道内外的压力差); B:肺实质对气道壁的外向放射状牵引; C:自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节:
副交感:收缩气管(M受体); 交 感:舒张气管(β2受体) ; NANC:调节递质释放量或效应器的反应; D:化学因素的影响: 儿茶酚胺、前列腺素E2——舒张; 前列腺素F2α、组胺、白三烯、吸入CO2含量 增加、内皮素——收缩;
• 扩散系数:溶解度与分子量平方根之比
• CO2的扩散系数约为O2的20倍; A,V血中,O2分压差是CO2 分压差的10 倍
• 肺功能衰竭患者往往缺O2显著,CO2潴留 不明显。
气体在肺的交换过程
0.3s达到平衡,相当于血液流经肺毛细血管 全长约1/3时已基本完成交换过程。
影响肺部气体交换的因素
距离·√分子量
——————O—2—、——C—O2—扩——散——速——率——(——D—)——的—比——较——————————
分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D
(ml/L) (KPa) (KPa) (KPa)
—————————————————————————————————————— O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ———————————————————————————————————————
组织换气
1、交换机制、影响因素与肺泡处相似; 2、发生于液相之间; 3、扩散两侧的O2和CO2的分压差随细胞内
氧化代谢的强度和组织血流量而异。
气体在血液中的运输
O2和CO2在血液中存在的形式
物理溶解:次要,与分压、溶解度成正比, 与温度成反比。
化学结合:主要 • 二者处于动态平衡之中
化学
物
结合
意义:斜率大,顺应性大, 弹性阻力小
病理状态下,顺应性下降 (如肺充血),吸气困难; 反之(如肺气肿),呼气困 难
比顺应性:顺应性/肺总容量
• 肺弹性阻力的来源 ①肺组织弹力纤维和胶原纤维: 1/3 ②肺泡内侧气-液界面的表面张力: 2/3
肺泡表面活性物质:
A.来源:肺泡Ⅱ型细胞 B.成分:二棕榈酰卵磷脂 C.特性:排列于液-气界面,随肺泡张缩而改
呼吸生理
概述
1.概念:机体与环境间气体交换的过程 2.生理意义:稳定O2和CO2,平衡酸碱 3.两大系统参与,三个基本环节
肺通气 (Pulmonary Ventilation)
血管网
参
呼 粘液腺 加湿、调温、过滤、清洁 吸 纤毛
与道
迷走N→ACh+M 受体→收缩→气道阻力↑
肺 通
平滑肌 (故哮喘病人夜间发作较多) 交感N→NE+β2受体→舒张→气道阻力↓
(oxygenation),而不是氧化(oxidation)
• 氧合血红蛋白呈鲜红色,脱氧血红蛋白呈紫蓝色。 • 紫绀:当动脉血中还原血红蛋白含量超过5%时,
粘膜或甲床呈现兰色(一般是缺O2的标志) 。
变密度 D.作用:降低肺泡表面张力 ①降低吸气阻力; ②减少肺组织液的生成; ③防肺泡破裂或萎缩; E.影响因素:肺炎、肺血栓、早产儿
2、胸廓的弹性阻力和顺应性
肺容量小于肺总量的67%时是吸气的动 力,反之,则为阻力。
胸廓的顺应性=胸腔容积的变化/跨壁压 的变化
影响因素:肥胖、胸廓畸形、胸膜增厚 和腹内占位性病变等→弹性阻力↑(顺应性↓)
1、呼吸膜的厚度
(<1μm)
肺纤维化、尘肺、 肺水肿→呼吸膜厚度 ↑→通透性↓→气体交 换↓;
2、呼吸膜的面积 总 面 积 >70m2 , 安
静状态下约40 m2, 减少因素:肺不张、肺 实变、肺气肿或肺毛细 管关闭或阻塞
3、通气/血流比值的影响(VA/Q) • 每分肺泡通气量和每分肺血流量之间的比值。 • 正常值:4.2/5=0.84 • VA/Q↑≈肺通气↑或肺血流↓→增大生理无效腔→
• 下段: PO2:15-40mmHg 特点:曲线最陡,血氧 饱 和 度 从 22%75%。 意义:
( 1 ) 是 HbO2 与 O2 解 离的部分;
(2)代表O2的贮备。
• 氧离曲线位置的偏移,表示Hb对氧的亲和力发生 变化。
• 亲的P和O力2。常用P50表示,即使Hb氧饱和度达50%时 P50↑,表示Hb对O2的亲和力降低,曲线右移; P50↓,表示Hb对O2的亲和力升高,曲线左移;
氧离曲线(又称氧合血红蛋白解离曲线)
• 呈S形,与Hb的变构效应有关:去氧Hb为紧密型 (T型),氧合Hb为疏松型(R型);一个亚单 位与O2结合后,其它亚单位更易与O2结合。
氧离曲线各段的特点及生理意义
• 上段:
PO2:60-100mmHg 特点:曲线较平坦,氧
饱合度从90%-100%。
意义:
降低时,提示有限制性肺病。
时间(用力)肺 活量:
• 正常值:1S: 83%;2S: 96%;3S: 99%。
• 可反映呼吸阻 力变化;降低 时提示有阻塞 性肺病。
肺总量
• 肺所能容纳最大气体的量 • 与性别(男:5000ml;女:3500ml)、
年龄、身材、运动锻炼情况和体位改变有 关 • 限制性通气不足时降低
·密闭潜在腔隙:胸膜脏、壁层,没有气体,
少量浆液:润滑,内聚力。 ·胸廓自然容积远大于肺自然容积 ·肺和胸廓都有弹性
3、胸膜腔内压= 肺内压-肺弹性回缩力 4、负压的生理意义:
·维持肺的扩张状态; ·在呼吸运动和肺通气之间起偶联作用; ·降低中心静脉压,有利 于血液、淋巴液回流和 心室充盈。 5、气胸
1、碳酸氢盐 (1)过程:细胞内
碳酸酐酶 CO2+H2O————H2CO3————HCO3-+H+
(2)Cl--HCO3-交换(转运体)、Cl-转移
2、氨基甲酰血红蛋白
①过程
在组织
HbNH2O2+H++ CO2
HHbNHCOOH+ O2
在肺
②去氧Hb与CO2结合力强,且酸度弱,易结合H+ ③占运输量的7%,却占释放量的17.5%
肺通气功能的评价
肺容积
肺容量
• 深吸气量:衡量最大通气潜力,潮气量+补吸气 量
• 功能余气量:2000-2500ml,稳定肺泡内气体 比例,缓冲作用。 余气量+补呼气量
• 肺活量:潮气量+补吸气量+补呼气量 ·受体位、身材、胸廓和肺的弹性、年龄、性
别等影响 ·男:3500ml;女:2500ml ·意 义 : 反 映 一 次 呼 吸 的 最 大 通 气 能 力 。 严 重
物
组
肺
理 溶
理
织
溶
利
解
解
用
O2的运输
血红蛋白(hemoglobin, Hb)
PO2↑ (氧合) PO2↓ (氧离)
Hb与O2结合的特征
1、1分子Hb可以结合4分子O2; 1gHb可结合1.34-1.39ml O2。
Hb的氧容量:最大结合量,与Hb浓度有关。
Hb的氧含量:实际结合量,与PO2有关。 Hb的氧饱和度:Hb的氧含量与氧容量的百分比。
换气效率↓(如心衰、肺动脉栓塞) • VA/Q↓≈肺通气↓→增大功能性A-V短路→换气
效率↓(如支哮、肺气肿、支气管栓塞)
肺扩散容量
• 概念:气体在单位分压差作用下,每分钟通过呼 吸膜扩散的气体的ml数
• 计算: DL=V/(PA-PC)
V是每分钟通过呼吸膜的气体容积(ml/min) PA是肺泡气中的平均分压(mmHg); PC是肺毛细血管血液内的平均分压(mmHg) 。 • 意义:测定呼吸气通过呼吸膜的能力;运动时增 加,疾病时降低
气
(拟交感药物治疗哮喘)
的
注:体液因素(组织胺、5-HT、缓激肽等)→强烈收缩
器 肺泡
官 呼吸肌:与肺通气的动力有关
胸膜腔:其负压与肺扩张有关
肺通气的动力 ---- 呼吸运动:原动力
① 吸气(Inspiration) 呼气 (Expiration)
② 呼吸肌: 吸气肌(膈肌、肋间外肌) 呼气肌(肋间内肌、腹肌) 辅助呼吸肌(斜角肌、胸锁 乳突肌)
影响氧离曲线的因素
1、pH和PCO2: pH降低或PCO2升高,Hb对O2的亲和力降低,
P50增大,曲线右移,反之左移(波尔效应)。 机制:酸度增加,促使Hb分子构型变为T型。 意义:肺部促进O2的结合,组织中促进O2的释
放。
2、温度影响 温度↑→曲线右移→O2释放↑ 机制:温度↑→H+活度↑ 意义:
肺通气量
• 概念:每分钟进、出肺的气体量。 • 计算:每分通气量= 潮气量×呼吸频率 • 正常值:6~8L/min • 最大随意通气量:最大速度最大深度呼吸
时的每分通气量。70~120L。 • 通气贮量百分比=(最大通气量-每分平静
通气量)/最大通气量×100%,正常大 于等于93%,它反映通气功能的贮备力。
③ 平静呼吸、用力呼吸 ④ 胸式、腹式、混合式呼吸 ⑤ 呼吸频率:12~18次/分;
小儿快,老人慢。
肺内压
① 肺泡内压力 ② 呼吸过程中肺内压的变化
A:周期性变化; B:变化与呼吸的缓急、深浅及呼吸道是 否通畅相关。 ③ 肺内压和大气压之间的压力差是推动气体 进出肺的直接动力。
胸膜腔内压
1、胸膜腔内压测定:直接、间接 2、负压形成的三个决定因素:
•PCO↑→曲线左移→氧离难 ①CO与Hb亲和力 > O2与Hb亲和力 250 倍; ②CO与Hb的结合位点与O2相同; ③CO与Hb的某亚基结合后,将增加其余三个亚
基对O2的亲和力。
CO2的运输
CO2的运输形式
• 物理溶解:5% • 化学结合:95%(HCO3- : 88%,氨基
甲酰血红蛋白: 7%) • 化学反应主要在红细胞内完成。
3、总弹性阻力:肺与胸廓相加 总顺应性性阻力、粘滞阻力和气道阻力 (80-90%)。
(2)气道阻力(airway resistance) ①计算:气道阻力=推动气体流动的压力 /单位时间内气体流量 ②影响因素:气流速度、气流形式、气 道口径
气道口径的影响因素:
肺泡通气量
• 无效腔 解剖无效腔:鼻或口至终末细支气管未
能参加气体交换的呼吸道。约150ml 肺泡无效腔:因血流分布不均匀而未能
发生气体交换的肺泡容量。 生理无效腔:解剖无效腔+肺泡无效腔
• 肺泡通气量:每分钟吸入肺泡的新鲜空气 量。肺泡通气量=(潮气量-解剖无效腔 气量)×呼吸频率
• 意义:浅快呼吸对气体交换不利
力 惯性阻力
弹性阻力和顺应性
• 弹性阻力: 弹性组织在外力作用下变形时, 有对抗变形和弹性回位的倾向。
• 顺应性(compliance): 在外力作用下弹 性组织的可扩张性。
• 顺应性=1/弹性阻力=容积的变化/压力的 变化
1、肺的弹性阻力和肺顺应性 • 吸气的阻力,呼气的动力 • 肺顺应性=肺容积变化/跨肺压的变化 • 肺静态顺应性曲线
收缩
吸气肌
舒张
扩张
胸廓
缩小
负压增大
胸膜腔
负压减小
扩张
肺脏
缩小
肺内压<大气压
肺内压>大气压
吸气
呼气
肺通气过程全图
肺通气的阻力
弹 胸廓弹性阻力:与胸廓所处的位置有关
性
阻
肺力 通
肺弹性阻力
肺泡表面张力:2/3 肺弹性回缩力: 1/3
气
阻 非 气道阻力:与气体流动形式+气道半径有关
力弹
性 粘滞阻力
阻
常态下可忽略不计
(610m )mPOH2g压,力血不液低仍
于 可
携带足够氧。
(2)通气/血流比值不 匹配时,肺泡通气量增 加几乎无助于氧的摄取。
• 中段:
PO2:40-60mmHg; 特点:曲线较陡,血氧饱
和度从75%-90%。
意义:
(1)是流经组织时, HbO2释放O2的部分;
(2)O2利用系数:血液流 经 组 织 时 释 放 出 的 O2 容 积 所 占 动 脉 血 O2 含 量 的 百分数。安静时约25%。
呼吸功
1、概念:在呼吸过程中,呼吸肌为克服 弹性阻力和非弹性阻力而实现肺通气所 作的功。
2、计算:单位时间内的压力变化X容积 的变化
3、呼吸耗能占全身总耗能的3~5%
肺换气和组织换气
气体交换原理
1、原理:扩散。 2、动力:膜两侧的气体分压差。 3、扩散速率的影响因素
气体分压差·温度·扩散面积·溶解 度 • D∝
①低温手术时,要考虑影响。
②局部组织温度升高,有利于氧的利用。
3、2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG) 来源:红细胞无氧糖酵解; 影响:升高→亲和力↓→曲线右移; 机制:促使Hb变成T型;提高[H+]; 意义:在一定程度上促进组织利用氧。
4、Hb自身性质的影响 (1)Fe2+→Fe3+后,失去结合氧的能力; (2)胎儿Hb对氧亲和力大; (3)异常Hb:Hb的运O2能力↓(地中海贫血)
A:跨壁压(呼吸道内外的压力差); B:肺实质对气道壁的外向放射状牵引; C:自主神经系统对气道管壁平滑肌的调节:
副交感:收缩气管(M受体); 交 感:舒张气管(β2受体) ; NANC:调节递质释放量或效应器的反应; D:化学因素的影响: 儿茶酚胺、前列腺素E2——舒张; 前列腺素F2α、组胺、白三烯、吸入CO2含量 增加、内皮素——收缩;
• 扩散系数:溶解度与分子量平方根之比
• CO2的扩散系数约为O2的20倍; A,V血中,O2分压差是CO2 分压差的10 倍
• 肺功能衰竭患者往往缺O2显著,CO2潴留 不明显。
气体在肺的交换过程
0.3s达到平衡,相当于血液流经肺毛细血管 全长约1/3时已基本完成交换过程。
影响肺部气体交换的因素
距离·√分子量
——————O—2—、——C—O2—扩——散——速——率——(——D—)——的—比——较——————————
分子量 血浆溶解度 肺泡气 A血 V血 D
(ml/L) (KPa) (KPa) (KPa)
—————————————————————————————————————— O2 32 21.4 13.9 13.3 5.3 1 CO2 44 515.0 5.3 5.3 6.1 2 ———————————————————————————————————————
组织换气
1、交换机制、影响因素与肺泡处相似; 2、发生于液相之间; 3、扩散两侧的O2和CO2的分压差随细胞内
氧化代谢的强度和组织血流量而异。
气体在血液中的运输
O2和CO2在血液中存在的形式
物理溶解:次要,与分压、溶解度成正比, 与温度成反比。
化学结合:主要 • 二者处于动态平衡之中
化学
物
结合
意义:斜率大,顺应性大, 弹性阻力小
病理状态下,顺应性下降 (如肺充血),吸气困难; 反之(如肺气肿),呼气困 难
比顺应性:顺应性/肺总容量
• 肺弹性阻力的来源 ①肺组织弹力纤维和胶原纤维: 1/3 ②肺泡内侧气-液界面的表面张力: 2/3
肺泡表面活性物质:
A.来源:肺泡Ⅱ型细胞 B.成分:二棕榈酰卵磷脂 C.特性:排列于液-气界面,随肺泡张缩而改
呼吸生理
概述
1.概念:机体与环境间气体交换的过程 2.生理意义:稳定O2和CO2,平衡酸碱 3.两大系统参与,三个基本环节
肺通气 (Pulmonary Ventilation)
血管网
参
呼 粘液腺 加湿、调温、过滤、清洁 吸 纤毛
与道
迷走N→ACh+M 受体→收缩→气道阻力↑
肺 通
平滑肌 (故哮喘病人夜间发作较多) 交感N→NE+β2受体→舒张→气道阻力↓